桃GH3基因家族的生物信息学分析及其在果实发育中的表达

为了探索生长素酰胺合成酶（GH3）基因家族在桃（Prunus persica L. Batsch）果实生长发育过程中的作用,对桃基因组中的GH3基因家族进行生物信息学分析,对它们在溶质型和硬质型油桃果实发育成熟阶段的表达水平进行qRT-PCR检测。检测结果表明：桃GH3基因家族有8个成员,分别为PpGH3-1 ~ PpGH3-8,聚类分析表明其分为GroupⅠ和GroupⅡ两类。实时荧光定量PCR分析表明GroupⅡ型基因（PpGH3-1、PpGH3-2、PpGH3-3、PpGH3-4和PpGH3-5）在溶质型油桃中的表达水平高于硬质型油桃,其中PpGH3-3和PpGH3-4最为明显。经NAA处理后的硬质型油桃果实PpGH3-1、PpGH3-3、PpGH3-4和PpGH3-7相比对照上调表达,其中PpGH3-3上调表达最为明显。试验结果表明生长素在桃果实成熟软化过程扮演着重要的角色。     

‘中油桃9号’及其黄肉芽变的类胡萝卜素代谢和基因表达分析

以‘中油桃9号’（白肉）及其黄肉芽变的果肉为试材,采用HPLC法对类胡萝卜素的积累水平进行定性和定量分析,实时荧光定量PCR法对类胡萝卜素代谢关键基因的表达水平进行分析。结果表明：在幼果期,‘中油桃9号’与突变体的果肉颜色无明显差异,但在果实成熟时差别很大;幼果期时‘中油桃9号’与突变体的类胡萝卜素总量相近,以β–胡萝卜素、紫黄质和叶黄质为主;果实成熟期‘中油桃9号’的类胡萝卜素总量比突变体高很多,呈现出高含量的紫黄质、β–胡萝卜素和玉米黄质;实时定量表达分析表明,果实成熟期‘中油桃9号’的CCD4转录水平比突变体高得多。果实成熟时CCD4基因的表达差异可能是导致‘中油桃9号’与突变体类胡萝卜素积累差异的主要原因。     

黄肉鲜食桃品种‘黄金蜜桃3号’的选育

白肉桃占据我国鲜食桃品种的主导地位,黄肉桃由于富含类胡萝卜素等健康有益成分,近年来受到部分消费者的青睐。‘黄金蜜桃3号’是中国农业科学院郑州果树研究所选用桃优系‘92-3-39’(母本)和‘91-2-2’(父本),通过人工杂交培育出的黄肉鲜食桃品种。该品种果实近圆形,果顶圆平,偶有小突尖,平均单果质量258 g,大果质量363 g,成熟时果皮底色黄,茸毛长度中等,大部分果面着深红色,套袋果呈金黄色。果肉橙黄色,可溶性固形物含量(w,后同)11.8%~13.6%,近核处红色素多,肉质致密,味甜,黏核。花铃型,花粉多,自花结实,丰产。郑州地区2月底花芽萌动,3月下旬开花,果实7月底至8月初成熟。     

基于HRM获得与桃Tssd紧密连锁的SNP标记

【目的】植物中,SNP标记具有分布广泛、分辨率高、共显性和多态性高等特点,是遗传研究的常用分子标记。桃全基因组测序完成,获得了大量SNP位点。利用现有的SNP数据进行简单、快速的SNP基因分型是基因定位、品种鉴定和图谱构建等后续研究的基础。文章拟建立采用高分辨率熔解曲线进行不同类型SNP的基因分型方法,以获得与桃温度敏感半矮生型基因紧密连锁的分子标记。【方法】以普通生长型(ST)单株97-32-46为母本,温度敏感半矮生型单株03-94-2(Tssd)为父本进行人工杂交,利用其分离群体96个后代单株为研究材料。在定位目标基因的区间内开发连锁和不同类型的SNP标记的基础上,采用高分辨率熔解曲线进行SNP的基因分型并获得与目标性状紧密连锁的SNP标记。【结果】明确了DNA模板和Mg~(2+)是影响基因分型的关键因子,并确立了反应体系最佳浓度区间。在15μL反应体系中模板DNA的量低于5.0 ng时或Mg~(2+)浓度低于1.6μmol·L~(-1)时则不能完成PCR扩增和基因分型;根据亲本基因型和表型一致的SNP位点设计引物,扩增片段长度在140 bp左右。高分辨率熔解曲线分析可对由单个核苷酸变异引起的4种不同类型的SNP(A/T、A/G、A/C和C/G)进行基因分型,并正确区分了温度敏感半矮生型和普通生长型,与进行Sanger测序鉴定的结果一致。采用96孔板对温度敏感半矮生型和普通生长型各48个分离后代单株进行了PCR扩增和基因分型,确定了遗传距离。分型结果表明高分辨率熔解曲线分析技术可以将96个样杂交后代单株分为温度敏感半矮生型和普通生长型2种,正确地区分了A/A基因型和A/T基因型。在96个样品中仅1个没有成功扩增,在温度敏感半矮生型和普通生长型中各存在1个重组单株。获得与温度敏感半矮生型基因紧密连锁的SNP标记,遗传距离为2.11 cM。【结论】建立了基于高分辨率熔解曲线分析的SNP基因分型。尽管高分辨率熔解曲线分析技术无法区分两种不同纯合类型的SNP变异,但仍不失为区分已知变异SNP的有效方法。在已经获得桃大量SNP的基础上,该体系可用于桃的基因定位、遗传多样性和品种鉴定等研究。     

溶质和硬质型桃果实成熟过程果肉多肽组学分析

【目的】 比较溶质型和硬质型桃在果实成熟过程中肽段和前体蛋白的差异,为挖掘决定或调控成熟过程的关键多肽提供理论依据。【方法】 通过多肽组学的方法,对溶质型（‘CN13’）和硬质型（‘CN16’）桃内源性多肽特征以及前体蛋白功能进行分析,对比两种肉质桃果实在成熟衰老过程中前体蛋白和多肽的相对含量,并对差异肽段前体蛋白进行富集分析。【结果】 本研究分别提取了‘CN13’和‘CN16’两个时期（S3和S4III）的内源性肽样品进行质谱检测,共鉴定到473个前体蛋白,包含特异性肽段序列2 580条。对肽段的分子量、等电点以及剪切位点进行归纳整理,并对内源性肽段所对应的高丰度前体蛋白进行COG功能注释和pathway富集分析,结果显示前体蛋白主要参与一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、能量产生和转换以及碳水化合物运输与代谢等过程。差异肽段前体蛋白的富集分析表明,‘CN13’在成熟过程中差异肽段前体蛋白与氧化还原、活性氧代谢和电子传递链等生物学过程相关,主要参与糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径和RNA转运等途径;而‘CN16’差异肽段前体蛋白是与金属离子反应、无机物反应和镉离子反应等生物学过程相关,主要参与多种环境下微生物新陈代谢、剪接体和RNA转运等途径;同处在S4III时期的‘CN16’和‘CN13’差异肽段前体蛋白与基因表达、翻译和细胞大分子生物学过程相关,主要参与RNA降解、RNA转运和剪接体等途径。【结论】 ‘CN13’和‘CN16’果实在成熟过程中多肽差异显著,差异肽段前体蛋白主要涉及淀粉/蔗糖代谢、糖酵解和核糖体合成等途径,暗示这些代谢途径与桃果实成熟衰老关系密切,为进一步挖掘调控桃果实成熟衰老过程的关键多肽提供了理论参考。     

施氮对苜蓿根茎叶光合产物分配及抗蓟马的影响

为了探究施氮对苜蓿抗蓟马的影响,本试验在大田网室盆栽条件下,以'甘农3号'和'甘农9号'苜蓿品种为材料,以牛角花齿蓟马Odontothrips loti为研究对象,设4个施氮处理(N1,N2,N3,N4)和1个不施氮的对照,评价不同施氮水平下苜蓿的受害程度,并测定苜蓿根茎叶生物量和可溶性糖含量.结果 表明:1)施氮后2...     

祁连山北坡青海云杉林土壤氮磷钾及有机质含量分布研究

为研究祁连山北坡青海云杉林土壤氮磷钾及有机质含量分布情况，在祁连山水平方向不同纬度设置4个样区，在每个样区采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～50 cm剖面深度的土壤样品，测定其氮磷钾及有机质含量。通过研究分析，发现祁连山北坡从东南至西北青海云杉林土壤养分含量呈降低趋势，中部地区因气候及降水变化，土壤养分含量高于其他地区。在0～50 cm土壤样品中，营养元素“表层富集”明显，水解氮、速效钾和有机质含量随着深度增加降低明显，而有效磷含量降低不明显。结果揭示了祁连山北坡水平方向不同纬度地区青海云杉林土壤营养元素分布及不同剖面深度养分变化规律，此结果可为祁连山北坡青海云杉林土壤养分含量研究奠定基础，为祁连山森林生态系统保护提供数据参考。